AI赋能先进核能:ADANES技术如何重构零碳算力基荷?
在2026年7月的上海,世界人工智能大会(WAIC)不仅是一场科技盛宴,更成为了全球能源与人工智能交叉领域的一个历史性节点。中国科学院近代物理研究所主办的“AI与先进核能共筑可持续智能未来”分论坛上,三大成果集中亮相:全球首发的AI for ADANES技术路线、国内首个AI for ADANES全域创新联盟的成立,以及AI+先进核能的八大行业共识发布。这一系列动作并非简单的技术展示,而是直击全球核能智能化面临的底层矛盾,旨在通过本土化完整解决方案,重构四代核能与数字产业的双向增长逻辑。
当前,全球能源格局正经历深刻变革。工业制造、超大规模AI算力中心以及数字经济的迅猛发展,导致用电负荷逐年刷新纪录。AI算力的基础设施需要全年不间断、电压稳定的基荷电力,而传统的风能、太阳能受天气限制,无法提供持续的兜底保障。数据显示,2025年国内数据中心耗电量已达1700亿千瓦时,预计至2030年将飙升至8000亿千瓦时。与此同时,我国石油和天然气对外依存度较高,化石能源进口易受地缘冲突和国际价格波动影响。在此背景下,核能作为完全本土可控的非化石能源,成为国家“十五五”规划中重点布局的核心低碳能源。截至2026年3月,包括中国在内的38个国家已加入《三倍核能宣言》,目标是在2050年将全球核能装机容量增至2020年的三倍,以助力实现《巴黎协定》温控目标。
然而,国内核能产业在享受政策红利与市场需求双向驱动的同时,也面临着特有的发展短板。传统压水堆对天然铀的利用率仅为1%,铀资源对外依存度依然较高,这成为制约核能大规模发展的瓶颈。此外,上海安托信息技术有限公司总经理于永峰指出,当前大多数核电工程项目仍处于单点数字化阶段,设计模型离散在计算机中,仿真数据孤岛林立,运维数据分散在独立系统中。这种数据无法从设计、建造到运维进行连续有效传递的现象,正成为制约整个核能工程安全与进度的重大风险。另一方面,跨学科人才储备不足也是关键痛点。虽然高校合作频繁,但具备数学思维与逻辑思维协同能力、懂核物理又精通人工智能的复合型人才严重缺乏。
面对这些挑战,加速器驱动先进核能系统(ADANES)作为中国原创的先进核能技术路线,展现出独特的竞争优势。中国科学院院士、ADANES项目总指挥詹文龙介绍,ADANES采用的“吃粗粮”干法燃料循环可将铀利用率提升至95%,大幅削减高放废料,是适配国内资源禀赋的核心路线。ADANES集核燃料增殖、乏燃料嬗变及产能于一体,通过次临界运行改变了传统反应堆的安全逻辑。然而,这种器—靶—堆强耦合的系统带来了长期稳定运行的新挑战,如何保障核能利用的绝对安全,成为行业亟待解决的难题。
正是在这一背景下,人工智能被引入作为解决复杂系统安全与效率问题的全新思路。中国科学院院士赵红卫指出,复杂核能系统的安全运行和效率提升始终存在技术难题,而AI提供了全新的解题视角。针对此,本次论坛发布了全球首创的AI for ADANES原创技术路线。该技术路线的核心创新在于搭建了物理本征世界模型智能体系,首创了“数据+物理模型+专家经验三重驱动”的全新范式。这一范式有效破解了AI“黑箱不可控”与核工业“安全零容错”的核心矛盾,填补了全球先进核能智能化落地的技术空白。与海外纯数据驱动的技术路线不同,AI for ADANES彻底摆脱了对海外技术的依赖,实现了技术自主。
ADANES技术总师何源强调,ADANES是微观物理与宏观工程交织的复杂系统,传统分系统建模与局部控制正逼近能力边界。面对这种复杂性,AI不再仅仅是一种算法工具,而是变革性的生产力。物理本征世界模型驱动的ADANES自治生态,通过整合数据、物理规律和专家经验,实现了对核能系统的精准调控与安全边界精细化管控。这不仅解决了复杂系统调控难题,也为大科学装置最大化释放创新效能开辟了全新空间。
为了进一步加速这一技术的产业化落地,论坛现场启动了AI for ADANES全域创新联盟。该联盟由院士、高校、核电龙头企业、AI企业以及资本方共同组建,旨在通过五大共建方向直击资源孤岛问题:建设开放共享的数据资源与基准任务体系;共建物理本征世界模型体系;研发核能专用大模型与智能体平台;建设开放共享的仿真与验证平台;完善安全可信与工程示范体系。南华大学副校长于涛建议,人才培养需做好数学思维与逻辑思维的协同、教与学的协同以及校企协同,为联盟的长远发展奠定人才基础。
联盟制定了清晰的分阶段发展规划。短期内(1—3年),重点建成开放共享的仿真验证与试验测试公共平台,持续推动CiADS智能控制系统优化升级,筑牢技术底座。中期(3—8年),围绕300MW ADANES示范装置建设,形成全链路人工智能控制体系与成套工程解决方案。长期目标(10年以上),则致力于持续完善AI赋能先进核能的全链条技术体系,构建开放协同、共研共建的全域创新生态。
从产业价值来看,AI for ADANES的落地不仅夯实了我国能源新质生产力的核心资产,更有望重塑行业协同模式。对于产业而言,AI与核能的融合将诞生两条高增长主线:一是核电直供算力园区模式的落地,直接承接国内万亿级算力低碳用电需求;二是全生命周期智能管控大幅削减核电运维和燃料循环成本,提升核电项目投资回报率,拓宽商业化应用场景。此外,有别于海外碎片化的单点研发,中国可向全球输出成套成熟的ADANES技术方案,深度参与全球核能AI治理与标准制定,形成中国技术品牌的差异化溢价。
全球能源转型与数字经济两大高景气赛道的交汇,标志着先进核能智能化已进入产业化关键窗口期。何源在闭幕式上表示,本次论坛的三大成果不仅是行业交流盛会,更是我国自主原创的ADANES先进核能技术迈向智能化发展新阶段的全新起点。通过AI技术的深度融入,ADANES正在从理论构想加速迈向工程落地,为破解复杂系统难题、加速技术迭代升级提供了关键抓手。
这一进程不仅关乎中国能源安全的自主可控,更关乎全球零碳目标的实现。随着AI for ADANES全域创新联盟的运作,数据孤岛将被打破,知识融合将成为常态,跨学科人才的培养机制也将更加完善。我们可以预见,未来几年内,基于物理本征世界模型的智能核能系统将逐步从示范走向商用,为数字经济提供稳定、清洁、高效的基荷电力支持,同时也为全球核能产业树立智能化转型的新标杆。这种“技术路线+全域联盟”的双轮驱动模式,无疑将为全球能源互联网的建设提供重要的中国方案与中国智慧。
在探索未知与保障安全的平衡中,AI for ADANES展现出的不仅是技术的先进性,更是系统工程思维的胜利。它将微观的物理规律与宏观的工程控制完美融合,通过三重驱动的范式创新,重新定义了核能智能化的边界。对于投资者、开发者以及政策制定者而言,关注这一领域的发展,不仅是在关注一项前沿技术的突破,更是在捕捉能源结构变革与数字经济发展交汇所带来的巨大历史机遇。随着各项共识的落实与联盟工作的推进,AI赋能先进核能的蓝图正逐步变为现实,一个可持续的智能未来正在向我们走来。